基于几何扩展卡尔曼滤波的四旋翼位姿估计算法

摘要

主要对基于四旋翼飞行器的位姿估计算法进行研究,设计了基于惯性导航系统和全球定位系统(GPS)的几何扩展卡尔曼滤波算法。首先采用旋转矩阵表示姿态,并构造了相应的旋转矩阵误差,同时将陀螺仪和加速度计的漂移通过几何变换表示在同一坐标系下求差以获得漂移误差。在此基础上,推导了几何扩展卡尔曼滤波算法。最后,通过MATLAB仿真验证所设计算法的性能,仿真实验表明,所提出的算法可实现四旋翼飞行器的位姿估计。